Содержание к диссертации
Введение
1 Возделывание перца на орошаемых землях 8
1.1 Народнохозяйственное значение и развитие овощеводства 8
1.2 Биологические и морфологические особенности перца 11
1.3 Капельное орошение - перспективный способ полива 16
1.4 Особенности и эффективность капельного орошения перца 20
1.5 Обоснование направления исследований. Влияние режима водопотребления на урожайность перца при разных способах орошения 25
2 Методика проведения исследований 30
2.1 Почвенно-климатическая характеристика опытного участка 30
2.2 Краткая характеристика агрохимических и вводно-физических свойств почв опытного участка 37
2.3 Место проведения, цель и задачи исследований 41
2.4 Агротехника перца 44
2.5 Система капельного орошения на опытном участке 45
2.6 Методика проведения исследований 53
3 Влияние режима капельного орошения на рост, развитие и продуктивность перца 59
3.1 Динамика влажности почвы и режим орошения перца 59
3.2 Оценка вариантов водного режима почвы и доз внесения удобрений по показателям роста и развития сладкого перца 71
3.3 Показатели фотосинтетической деятельности посевов сладкого перца 91
3.4 Влияние водного режима почвы и уровня минерального питания на продуктивность растений и качество плодов перца .106
3.5 Формирование урожая перца на разных фонах водного режима почвы и доз внесения удобрений 113
4 Основные закономерности водопотребления перца при разных режимах капельного орошения 122
4.1 Суммарное водопотребление сладкого перца 122
4.2 Среднесуточное водопотребление перца 128
4.3 Влияние уровня урожайности на коэффициент водопотребления перца и затраты оросительной воды 132
4.4 Биоклиматические коэффициенты испарения влаги при разных уровнях урожайности перца при капельном орошении 138
5 Экономическая оценка эффективности технологии возделывания перца при капельном орошении 144
5.1 Технологический регламент возделывания перца при капельном орошении 144
5.2 Экономическая оценка оптимального сочетания водного режима почвы и уровня минерального питания для формирования планируемых урожаев перца 148
Выводы 158
Предложения производству 160
Список литературы 161
Приложение 179
- Биологические и морфологические особенности перца
- Краткая характеристика агрохимических и вводно-физических свойств почв опытного участка
- Оценка вариантов водного режима почвы и доз внесения удобрений по показателям роста и развития сладкого перца
- Среднесуточное водопотребление перца
Введение к работе
Актуальность исследований. Современное производство перца на орошаемых землях Волгоградской области не в полной мере удовлетворяет потребности населения. Объемы производства этой овощной культуры в последние годы существенно сократились, а производственная себестоимость выросла более чем в два раза. Основным фактором, лимитирующим производство перца в регионе является недостаточная влагообеспеченность территории.
Существенное значение в системе мероприятий по рационализации и совершенствованию использования генетического потенциала перца приобретают водо и энергосберегающие технологии и способы орошения. Одним из оптимальных способов является капельное орошение, который обеспечивает подачу поливной воды и питательных веществ непосредственно в зону корневого питания растений.
При применении капельного орошения на посевах перца в Нижнем Поволжье, имеется ряд нерешенных вопросов:
Нет сведений реакции современных гибридов перца на регулирование водного и пищевого режимов.
Недостаточно изучено влияние режимов капельного орошения на основные параметры роста, развития и продуктивность посевов перспективных гибридов сладкого перца в зависимости от режима орошения и уровня минерального питания. Изучение этих вопросов весьма актуально.
Актуальность исследований подтверждается выполнением их в соответствии с научно-технической программой РАСХН «Мелиорация и водное хозяйство» (2001.. .2005 гг.).
Цель исследований - совершенствование элементов технологии капельного орошения и удобрения гибридов сладкого перца, обеспечивающих с учетом почвенно-климатических ресурсов региона получения 40...70 т/га плодов стандартного качества.
В соответствии с поставленной целью, программой исследований преду-
сматривалось решение следующих задач:
Дать оценку современного состояния и перспективы развития капельного орошения овощных культур с обоснованием технологических приемов производства сладкого перца в Нижнем Поволжье.
Дать количественную оценку параметров технологии капельного орошения перца с учетом почвенно-климатических ресурсов региона исследований.
Оценить комплексное влияние режимов капельного орошения и удобрений на показатели роста, развития и продуктивности посевов перца.
Уточнить динамику биоклиматических коэффициентов испарения по межфазным периодам.
Установить закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы при капельном орошении перца.
Дать экономическую оценку эффективности производства продукции сладкого перца при капельном орошении.
Объект и методика исследований. Диссертационная работа основана на полевых и лабораторных исследованиях, выполненных на кафедре сельскохозяйственного водоснабжения и гидравлики ВГСХА и фермерском хозяйстве «Садко» Дубовского района Волгоградской области в 2003.. .2005 гт.
Научная новизна. Обоснована и подтверждена возможность эффективного возделывания гибридов сладкого перца при капельном орошении в условиях Нижнего Поволжья. На основании многолетних исследований, выполненных в многофакторных опытах, предложена технология капельного орошения перца, установлены закономерности водопотребления культуры в зависимости от водообеспеченности и уровня минерального питания. Разработан ряд технических решений по следующим элементам систем капельного орошения: система подготовки воды и подачи питательной смеси, капельные водовыпуски. Новизна принятых решений и полученных результатов исследований подтверждена 2 патентами Российской Федерации.
Практическая значимость работы состоит в разработке и внедрении в производство технологии капельного орошения перспективных гибридов сладкого перца.
Производственная проверка результатов исследований по возделыванию гибридов сладкого перца с использованием капельного орошения в фермерском хозяйстве «Садко» Дубовского района позволила получить урожай не менее 40.. .70 т/га плодов перца при экономии оросительной воды до 32 % по сравнению с дождеванием.
Полученные результаты и рекомендации могут быть использованы при проектировании и эксплуатации мелиоративных систем нового поколения.
Основные положения, выносимые на защиту:
рекомендуемое сочетание урожаеобразующих факторов гибридов сладкого перца, обеспечивающих в условиях капельного орошения формирование 40...70 тонн плодов с 1 га;
закономерности роста, развития, формирования урожайности и качества плодов перца при разных сочетаниях водного и пищевого режимов почвы, и складывающихся погодных условий;
закономерности в динамике водного режима почвы и водопотреблении, оказывающие основное влияние на режим капельного орошения перца при разных уровнях урожайности;
- закономерность водопотребления и формирование водного режима
почвы, определяющие режим капельного орошения перца при разных уровнях
урожайности
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по возделыванию гибридов сладкого перца при капельном орошении в фермерском хозяйстве «Садко» Дубовского района Волгоградской области подтвердила возможность получения урожая на уровне 60 т/га.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на международных научно-
практических конференциях: «Агроэкологическое состояние АПК: опыт, поиск, решения», Саратов, 2005г.; «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ имени А.Н.Костякова, Рязань, 2006 г.); «Инновации молодых ученых - развитию АПК России» (Великолукский ГСХА, Великие Луки, 2006 г.); «Научное обеспечение национального проекта "Развитие АПК"» (ВГСХА, Волгоград, 2007 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, получено 2 патента РФ на изобретения № 2296460 (Щ).СІ.МПК A01G25/02 (2006/01), патент № 2298316 (RU).C1.MIIK A01G25/02 (2006/01).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 186 страницах компьютерного текста, содержит 29 рисунков, 56 таблиц, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Библиография включает 205 наименований, в том числе 14 иностранных авторов.
Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет не менее 80 %.
Биологические и морфологические особенности перца
Овощи как продукты питания занимают особое место в рационе человека. Их питательные достоинства обусловлены содержанием углеводов, белков, жиров, витаминов, ферментов, гормонов, минеральных и других веществ. Перец относится к семейству пасленовых (Solanacea Pers) роду Capsicum Tourn, что означает коробковидный и представляет собой многолетний полукустарник. У перца длинная история. Считается, что родиной перца была территория современной Боливии и вид, вероятно, был окультурен около 7000 - 6000 лет до нашей эры, что делает это растение одним из старейших окультуренных в Америке [49,115]. В Европу перец был завезен испанцами во время второго путешествия Колумба в 1493 г. и стал употребляться, как пряность. В России перец появился в начале 17 века. Основные районы промышленной культуры перца — Краснодарский край (2000...2200 га), Ростовская область (800 га), Ставропольский край (400...500 га), Волгоградская область (250...300 га) [19,44,101]. По содержанию витамина С плоды перца занимают первое место среди овощных культур, его содержится в перце гораздо больше, чем в лимоне. В фазе биологической спелости они содержат много каротина. В зависимости от количества капсаицина различают горький и сладкий перец. В плодах жгучего острого перца его содержится 8 - 25 мг на 1 кг. Содержание капсаицина в плодах сладких сортов в 100-150 раз меньше. Кроме того, перец содержит витамины Вь В2, РР, рутин. В перце содержатся минеральные вещества: калий, фосфор. Сладкий перец (паприка) используется в кулинарии, его употребляют в пищу в свежем виде, консервируют, добавляют в различные мясные и овощные блюда, делают из него салаты, приготовляют гарниры, фаршируют, добавляют в пищу в сушеном молотом виде. Перец возбуждает аппетит, улучшает работу желудочно-кишечного тракта, усиливает работу поджелудочной железы.
Применяют его и как лекарственное средство, так, содержащийся в перце рутин (витамин Р) повышает прочность капилляров кро веносной системы и способствует накоплению в организме аскорбиновой кислоты [49, 50,140]. По длине вегетационного периода сорта сладкого перца распределяются на скороспелые - от всходов до биологической спелости до 120 дней, среднеспелые -от 121 до 135 дней, позднеспелые - от 136 до 150 дней и более. Сорта различают по силе роста. Позднеспелые и среднеспелые сорта образуют в продолжительной тепличной культуре куст высотой 2 м и более. Высота куста скороспелых сортов обычно не превышает 1,2...1,3 м. Высота куста у штамбовых (карликовых) сортов 0,3...0,4 м [19,50]. Наиболее распространены из ранних сортов сладкого перца Белозерка, Ласточка, Кристалл, Подарок Молдовы, Новочеркасский 35, Консервный красный 211, ТСХА 25, Бодрость, гибриды - Атлантик F1, Денис F1, Шай Бьюти F1, Джемини F1, Агрис F1, Зерто F1, Клаудио F1,Талион F1 и т.д. [155,193]. Перец имеет следующие морфологические особенности. Корневая система стержневая, ветвящаяся, очень чувствительная к повышенной концентрации солей в почве, поэтому он плохо переносит как недостаток влаги, так и переувлажнение. В связи с этим поливают его часто, но необильно. Оптимальная влажность почвы 70 - 80 % НВ. Корневая система по сравнению с надземной частью растет менее активно, и мощность ее определяется условиями почвенного плодородия. На торфах, которые часто применяются в качестве тепличных грунтов, и в связи с пересадкой рассады, корневая система перца сильно разветвляется, приближается к мочковатой и располагается в основном на глубине 0,2...0,4 м. Это важно учитывать при рыхлении почвы в период вегетации растений. Восстановительная способность корневой системы у перца выражена слабо, поэтому целесообразно рассаду выращивать без пикировки, так как масса корневой системы у такой рассады в 1,5 раза больше [87,188]. Многолетний полукустарник, в культуре — однолетнее овощное растение. Стебель разветвленный, у основания одревесневший, высотой от 30 до 130 см. Листья простые, длинно- или короткочерешковые, одиночные или собраны в розетку, от зеленых до оливково-черно-зеленых. Форма, размер и число листьев на растении значительно изменяются в зависимости от возраста и условий выращивания. Листья выше первой кисти всегда мельче, чем нижние, длина которых ровна 0,22...0,25 м, верхних - 0,15...0,18 м [49,153,154]. Цветки крупные, пазушные, одиночные или собранные в пучки; венчик белый или зеленоватый, иногда с желтым основанием, фиолетовыми включениями или фиолетовый. Цветки обоеполые. Перец — факультативный самоопылитель. У перца встречается три типа цветков по соотношению уровня высоты столбика и пыльников: рыльце выше пыльников, на одном уровне и ниже пыльников. Хотя этот признак является сортовым, он значительно изменяется в зависимости от условий выращивания и возраста растений. По результатам исследований Г.С. Гикало [49], в потомстве крупноплодных сортов наибольшее количество гибридных растений (15,2...19,4 %) появляется у сортов, имеющих длинностолбчатые цветки; у равностолбчатых - 5,8...8,3 %; у короткостолбча-тых-0,9...1,2%. Цветение начинается с первого одиночного цветка, расположенного у первого разветвления стебля. Цветение продолжается до осени. Если плоды остаются на растении до полного созревания, то число цветков значительно сокращается. Отрицательно на завязываемости плодов сказывается сильное переувлажнение воздуха. Оно ведет к перенасыщению пыльцы водой, разрыву оболочки, вызывающему гибель пыльцевых зерен.
Плоды — ложные пустотелые ягоды, многосемянные, красные, оранжевые, желтые или коричневые, разнообразной формы от округлой (томатовид-ной) до копьевидной и хоботовидной. Размеры и масса плода изменяется в зависимости от условий выращивания, от сорта. Масса их колеблется от 50...300 г, но у распространенных сортов составляет около 50 г и лишь у некоторых - около 100 г. Соответственно массе изменяются и размеры плодов. Стандартный для консервной промышленности считается плод, имеющий высоту 6...10 см и диаметр 4...5 см [49,179,181]. Число плодов на растении также определяется особенностями сорта и условиями выращивания. У крупноплодных сортов их бывает 5...20, у мелкоплодных распространенных в культуре, -15...45 штук. По длине вегетационного периода сорта перца распределяются на скороспелые - от всходов до биологической спелости до 100 дней, ранние - от 101 до 120 дней, среднеспелые - от 121 до 135 дней, позднеспелые - от 136 дней и более. Семена перца бледно-желтые, гладкие, плоские, слегка изогнутые. Масса 1000 семян 6 г, в 1 г 150-200 шт. Всхожесть сохраняется в течение 4...5 лет и более [49, 50]. Перец сладкий — теплолюбивое, влаголюбивое растение; оптимальная температура для роста и развития 18—25С. Его семена начинают прорастать при температуре не ниже 13 С и лишь у отдельных сортов могут появляться единичные всходы при 10 С. Прогрев до 25 С обеспечивает дружное прорастание семян и появления всходов через 7.. .9 дней. Особенно чувствителен к недостатку тепла перец в раннем возрасте - в период выращивания рассады. Как показывают исследования ученых, оптимальная температура для роста и развития всех сортов перца в 10-дневном возрасте является температура 20...25 С [50, 162]. Перец наиболее требователен к высокой температуре с момента появления всходов до начала цветения. После этого он может легко переносить более низкие температуры. В конце лета и начале осени перец переносит прохладную погоду намного лучше, чем томат и баклажан. С наступлением теплой погоды он интенсивно растет, и плодообразование у него вновь возрастает [41, 162, 180]. При повышенном уровне освещенности перец развивается нормально. Он относится к растениям короткого дня.
Для нормального роста и развития достаточна длина дня 10...12 часов в сутки. Короткий день ускоряет развитие растений, обуславливает более раннее формирование плодов. Максимальная интенсивность фотосинтеза у растений перца обычно отмечается в середине лета при высокой температуре и интенсивности света [88,139,141]. Непосредственно в ходе процесса фотосинтеза используется лишь 1 -3 % поглощенной солнечной энергии (ФАР). Для нашей области суммарный приход ФАР и возможная урожайность составляют 3,2 - 4,8 млрд. ккал/га, урожайность 40 - 60 т/га. Уровень освещенности влияет на скорость развития перца. Так с улучшением освещенности наблюдается ускорение начала цветения перца, сроков заложения первой кисти и уменьшается число листьев, расположенных до нее, быстрее формируются плоды. Низкая освещенность способствует накоплению нитратов и снижению содержания витамина С. Опасен и избыток радиации, способный вызвать хлороз, нарушение хода фотосинтеза и ожоги тканей [77,142,161,168]. Вода прямо или косвенно участвует во всех процессах, протекающих в растениях. Вместе с ней из почвы в растения поступают питательные вещества и транспортируются в листья и другие органы. Вода оказывает непосредственное влияние на рост растений. К.А. Тимирязев считал, что рост растений и их отдельных органов сводится в конечном итоге к поглощению воды. Вода в наибольшем количестве необходима перцу в период плодоношения. До этого времени растения потребляют не более 8... 10 % от нормы. По данным Г.С. Гикало, в условиях Краснодарского края на образование 1 т плодов расходуется 162...198м3воды[49]. Воздух необходим перцу с самого начала прорастания семян. Проростки, а затем и корни при его недостатке приостанавливаются в росте, у них ухудшается всасываемость элементов минерального питания. Воздух нужен и почвенной микрофлоре, которая активизирует питание растений, способствует повышению урожая. Плотная почвенная корка затрудняет доступ воздуха к корням, поэтому почвенный грунт надо поддерживать в рыхлом состоянии [61, 71, 178]. Питание растений - важный фактор жизни, определяющий количество и качество урожая. Перец при формировании урожая требователен к условиям минерального питания.
Краткая характеристика агрохимических и вводно-физических свойств почв опытного участка
Почвенный покров региона представлен большим, количеством почвенных разностей, но в распределении их отмечается определенная закономерность. Характерным является распределение почвенного комплекса по природным зонам, при этом выделяются три типа — черноземно-степной, сухо-степной и пустынно-степной. Наилучшие условия для возделывания овощных культур складываются в черноземно-степной зоне. Эта обширная территория, расположенная на севере зоны в Волго-Донском междуречье, представлена в основном светло-каштановыми почвами различной степени солонцеватости. Почвообразующие породы представлены четвертичными отложениями в виде делювиальных суглинков буровато-палевой окраски, с тонкопористым строением. Механический состав почв преимущественно средне - и тяжелосуглинистый, реже встречаются легкосуглинистые разновидности [9, 80]. Фермерское хозяйство «Садко» Дубовского района Волгоградской области расположено в подзоне светло-каштановых почв. Почвы данной подзоны характеризуются маломощными гумусовыми горизонтами 0,15...0,25 м -важный показатель плодородия почвы. И низким содержанием гумуса (1,6...2,3%) в пахотном слое. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН 7,0...8,3). Емкость поглощения невысокая, сумма поглощенных оснований достигает 28,5 мг/экв. на 100 г почвы. В составе обменных катионов 70...80 % приходится на кальций. Процент натрия в сумме поглощенных оснований колеблется от 2,4 до 3,3 % на не солонцеватых и от 5 до 10 % на солонцеватых почвах.
По содержанию доступных форм элементов питания почвы характеризуются низкой обеспеченностью азотом, средней - подвижным фосфором и высокой - обменным калием [149]. Содержание общего азота составляет 0,11...0,15 %, гидролизуемого 2,12...14,16 мг на 100 г почвы. Количество общего фосфора достигает 0,08...0,09 %, а доступного -2,5...12 мг на 100 г почвы, общего калия по Мильвич - 1,45 %, а обменного - свыше 25 мг на 100 г почвы [9,46]. Для характеристики почв опытного участка были заложены почвенные разрезы, морфологическое описание и агрохимические показатели которых позволяют отнести почву к типичной светло-каштановой. Горизонт A 0,00...0,28 м, темно-серый, с коричневым оттенком, тяжелосуглинистый, комковато-пылеватый, уплотненный, густо пронизан корнями, от соляной кислоты не вскипает, переход к горизонту В( ясно выражен. Горизонт Bi 0,28...0,39 м, светло-коричневый, с неравномерными гумусовыми затеками, со слабой глянцевитостью, тяжелосуглинистый, уплотненный, мелкопризматичный, корнями пронизан средне, бурно вскипает от соляной кислоты с глубины 0,30 м, переход к горизонту Вг постепенный. Горизонт В2 0 9...0,50 м, светло-коричневый, с редкими затеками гумуса, с пятнами белоглазки, плотный, тяжелосуглинистый, вскипает от соляной кислоты, корнями пронизан средне, переход к нижележащему горизонту постепенный. Горизонт ВС 0,50...0,80 м, палево-желтый, плотный, среднесуглинистый, включения карбонатов в виде белоглазки, бурно вскипает от соляной кислоты, переход к горизонту С выражен слабо. Горизонт С начинается с 0,80 м, светло-желтый, среднесуглинистый, встречаются одиночные корни, бурно вскипает от соляной кислоты.
Механический состав почвы по горизонтам крайне неоднороден (табл. 2.1). Содержание частиц менее 0,01 мм (физическая глина) в верхних горизонтах изменяется от 50,32 до 53,9 % и характеризует ее, как тяжелый суглинок. В слоях почвы глубже 0,7 м механический состав, вследствие уменьшения содержания физической глины (39,72...39,9 %), облегчается до среднесуглинистого. По горизонтам прослеживается преобладание фракций крупной пыли (0,05...0,01 мм) по сравнению с мелкой. Илистая фракция почвы (менее 0,001 мм) постепенно увеличивается с 23,89...27,89 в верхних горизонтах (0...0,4 м) до 29,69...29,96 % в нижележащих (0,4...0,8 м) слоях. Объясняется это частичным вымыванием илистых частиц под действием орошения. В прямой зависимости от механического состава находятся водно-физические свойства почвы (табл. 2.3). Вниз по профилю, в соответствии с ухудшением структуры почвы, уменьшается порозность и увеличивается объемная масса. Показатели массы и порозности свидетельствуют о средней плотности сложения почвы во всех горизонтах. В среднем, для расчетного слоя почвогрунта 0,0...0,5 м, объемная масса составляет 1,30 т/м3, наименьшая влагоемкость - 24,2 % массы сухой почвы (табл. 2.3). Почвы опытного участка по скорости впитывания воды согласно классификации СВ. Астапова [8] можно отнести к III группе со слабой водопроСодержание гумуса уменьшается вниз по профилю с 2,1 % в горизонте А до 0,18 % в горизонте С. Реащия почвенного раствора слабощелочная (рН 6,2...7,0). По содержанию доступных форм элементов питания почвы опытного участка характеризуются низкой обеспеченностью азотом 22...44 мг на 1 кг сухой почвы, фосфором 25...35 мг на 1 кг сухой почвы и высокой обменного калия - 255...328 мг на 1кг сухой почвы (табл. 2.2). Реакция почвенного раствора по профилю изменяется незначительно (табл. 2.3). Полевые опыты проводились по двухфакторной схеме в фермерском хозяйстве «Садко» Дубовского района
Волгоградской области. Экспериментом предусматривалось изучение влияния водного режима почв (фактор А) и уровень минерального питания (фактор В) на продукционный процесс и урожайность плодов перца. Схема опыта по фактору А (водный режим почвы) включала следующие варианты режима орошения перца (рис. 2.5): Ai - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 60 % НВ вегетационного периода; А2 - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 70 % НВ вегетационного периода; А3 - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 80 % НВ вегетационного периода; А - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 90 % НВ вегетационного периода.
Оценка вариантов водного режима почвы и доз внесения удобрений по показателям роста и развития сладкого перца
Для получения высоких и устойчивых урожаев необходимо своевременно удовлетворять потребности растений во влаге и элементах питания в доступной форме в течение всей вегетации. Вода в жизни растений играет большую роль. В составе сочных частей растений: листьев, молодых стеблей, плодов - содержится до 80 - 90 % воды от общей массы, а в корнях 70 - 80 %. Одним из критериев оценки условий формирования урожая сладкого перца может служить формирование высоты стебля и накоплению общей биомассы, соответствую щих планируемой урожайности. При несоблюдении четкой технологии выращивания растений - неравномерный полив водой и перерывы в снабжении минеральным питанием, тормозят рост надземной и подземных органов растения, ограничивают их продуктивность. Упущенные возможности для интенсивного роста и развития растений невозможно восстановить в последующем, даже при самых благоприятных условиях из-за ограниченности вегетационного периода.
Для установления наиболее оптимального режима орошения и выявления его эффективности необходимо учитывать особенности роста и развития рассадного перца. Результаты наших исследований показали (табл. 3.3), что в 2003 году, по сравнению с 2004 годом продолжительность межфазных периодов перца была больше на 1.. .2 дня, что соответственно сказывалось на общем увеличении периода вегетации. Ранние сроки наступления фенологических фаз и общая продолжительность вегетационного периода наблюдалась в 2005 году, так как рассада была высажена на две недели раньше по сравнению с предыдущими годами. На участке варианта с режимом орошения 80 % НВ продолжительность вегетационного периода от посадки до биологической спелости плодов в среднем за три года составила 120 дней, что на 3...5 дней больше по сравнению с вариантом, где режим влажности почвы поддерживался на уровне 70 % НВ, и на 1.. .3 дня больше чем на участке варианта с режимом влажности почвы 90 % НВ. Изучение условий питания перца показало, что по мере улучшения пищевого режима сроки наступления очередных фаз роста растений увеличивались в среднем на 1...5 дней. Регулирование пищевого режима почв посредством внесения расчетной дозы минеральных удобрений NigoPnsKno сопровождалось увеличением продолжительности вегетационного периода в сравнении с вариантом (N80P45K50) в среднем за 2003...2005 гг. на 4 дня.
Повышение уровня обеспеченности почвы элементами минерального питания до N230P150K230, приводило к увеличению продолжительности вегетационного периода на 1.. .2 дня. Наблюдения за динамикой накопления сухой биомассы растения характеризует собой ход формирования урожая перца в онтогенезе (табл. 3.4.. .3.6). Постепенное накопление сухой биомассы растения идет до фазы технической спелости, а затем начинает постепенно уменьшаться. Данные среднесуточных приростов свидетельствуют о неравномерности накопления биомассы посевами перца в течение всего вегетационного периода и имеют установившийся однотипный характер (табл. 3.7...3.9). Нарастание сухой биомассы перца в промежутке времени от высадки рассады до цветения, вследствие небольших размеров ассимиляционного аппарата, идет относительно медленно. Суточные приросты в этот межфазный период в среднем за 2003...2005 гг. составили 18,49...23,0 кг/га. С начала фазы цветения и до начала технической спелости, одновременно с интенсивным приростом листовой поверхности и длины стебля наблюдается наиболее высокие темпы нарастания сухой биомассы перцев до 121,0...137,4 кг/га в сутки.
Замедление роста стебля и отмирание нижних листьев в период технической и биологической спелости снижают темпы прироста сухой биомассы соответственно до 92,3...102,4 кг/га и 16,3... 16,7 кг/га соответственно фазам вегетации растений. Анализ полученных данных в 2003...2005 гг. показал (табл. 3.7...3.9), что водный режим почвы оказывает определяющее влияние на интенсивность суточного прироста перца. Повышение предполивного порога влажности почвы от 60 до 90 % НВ на фоне минерального питания Ni80Pn5Ki7o способствовало увеличению среднесуточного прироста массы сухого вещества в среднем на 37,9 кг/га в сутки. Такая же закономерность наблюдалась и на других фонах минерального питания. Следовательно, увеличение предполивного режима за счет повышения поливной влажности почвы от 60 до 90 % НВ определило более интенсивное нарастание вегетативной массы и плодов перца. Изучение условий питания перца показало, что повышение дозы внесения удобрений до N180P115K.170 (табл. 3.7...3.9) способствовало увеличению среднесуточного прироста массы сухого вещества в среднем за годы исследований на
Среднесуточное водопотребление перца
Проводя научные исследования на капельном орошении необходимо учитывать особенности потребления влаги сельскохозяйственными растениями на протяжении всего вегетационного периода от высадки рассады до биологической спелости. Изучение особенностей и закономерностей изменения суточного водопотребления перца, явилось важной задачей наших исследований. Установлено, что существенное влияние на величину среднесуточного водопотребления оказывают водный и пищевой режим почвы, а также погодные условия в период вегетации. Анализируя экспериментальные данные, получаем (табл. 4.5), что динамика среднесуточного водопотребления перца согласуется с динамикой среднесуточных приростов сухой биомассы. Перец с минимальной интенсивностью расходует влагу в период от высадки рассады до бутонизации. В последующий период расход влаги возрастает и своего максимального значения достигает в период «цветение - техническая спелость», далее идет период снижения. Анализируя, полученные нами данные видим, что водопотребление перца неодинаково в течение онтогенеза. Среднесуточное водопотребление перца в значительной степени зависит и от уровня предполивной влажности почвы.
Существенные различия изменения величины среднесуточного водопо требле-ния по вариантам опыта становятся заметны в период «цветение - техническая спелость». Так, на варианте при жестком режиме орошения 60 % НВ среднесуточное водопотребление перца не превышало 53,4...57,2 м /га. Увеличение водообес-печенности посевов в период «цветение - техническая спелость» соответственно до 70 % и 80 % НВ способствовало повышению суточного водопотребления растениями до 54,1...57,7 м /га и 55,3... 59,2 м /га. Повышение предполивного порога влажности до уровня 90 % НВ способствует формированию максимальных суточных расходов воды перцем - 56,5...60,0 м3/га. В последующий период «техническая - биологическая спелость» среднесуточное водопотребление перца снизилось, но оставалось на достаточно высоком уровне. На варианте с самым жестким режимом орошения 60 % НВ в фазу «посадка - биологическая спелость» получено наименьшее значение среднесуточ-ного водопотребления перца - 38,5 м /га и изменялось по годам исследований 37,2.. .40,3 м /га. На вариантах, где предполивная влажность почвы поддержи валась на уровне 70 % НВ, среднесуточное водопотребление перца увеличи-лось до 39,0 м /га и изменялось в пределах 38,0... 40,9 м /га.
Поддержание оптимального предполивного порога влажности на уровне 80 % НВ способствовало формированию среднесуточного водопотребления на уровне 41,0 м3/га с изменением по годам исследований от 40,2 до 41,7 м3/га. На вариантах, где предполивная влажность почвы поддерживалась на уровне 90 % НВ, среднесуточное испарение влаги посевами перца увеличилось до 42,0 м /га и изменялось в пределах 39,4... 43,8 м /га. Наиболее интенсивное потребление влаги посевами перца получено в ме-нее влажном 2004 году - 45,0 м /га. Минимальное значение среднесуточного водопотребления сложилось во влажном 2003 году - 37,2 м3/га. Среднее за вегетационный период суточное потребление влаги посевами в этом году в зависимости от варианта водного режима почвы изменялось по вариантам опыта от 37,2 до 42,3 м /га. В умеренно влажном 2005 году среднесуточное водопотребление изменялось в пределах от 40,3 до 43,2 м3/га. По результатам полевых исследований и анализом опытных данных нами были получены зависимости, позволяющие определить величину среднесуточного водопотребления в любой период развития растений перца при поддержании различных уровней предполивной влажности почвы. Зависимости представлены полиномами второй степени В полевых опытах для оценки эффективности использования воды необходимо определить коэффициент водопотребления (эвапотранспирационный коэффициент), который рассчитывают как отношение эвапотранспирации, т.е суммарного расхода воды на 1 га посева к созданной биомассе или хозяйственно полезному урожаю. Коэффициент водопотребления в значительной степени зависит от поч-венно - климатических факторов. В засушливые годы он выше, чем в более влажные, т.е. чем ниже этот показатель, тем продуктивнее расходуется влага и, наоборот, чем коэффициент водопотребления выше, тем не продуктивнее затрачивается вода на формирование урожая. Агроприемы значительно влияют на величину коэффициента водопотребления перца [12, 98, 116, 122, 139]. Анализ эффективности режима капельного орошения перца проводили по показателям суммарного расхода и затрат оросительной воды, отнесенных к единице продукции (на 1 т плодов перца). Из результатов наших исследований за 2003.. .2005 гг. выявлено существенное влияние условий водного питания растений на коэффициент водопотребления (табл. 4.6).
Самый высокий коэффициент водопотребления получен на варианте с самым низким порогом влажности почвы 60 % НВ и внесением минимальных доз минеральных удобрений (N80P45K5o). Затраты суммарного потребления влаги растениями и испарения почвой на формирование 1 т товарной продукции на этом варианте составили в среднем за годы исследований 151,7 м3/т. Улучшению условий влагообеспеченности способствовало повышение предполивного порога влажности до уровня 70 и 80 % НВ, соответственно и коэффициент водопотребления понижался в пределах от 112,1 до 84,7 м3/т и от 101,2 до 77,8 м /т. Дальнейшее повышение порога влажности почвы до 90 % НВ, способствовало снижению эффективности использования воды на формирование урожая, повышало коэффициент водопотребления от 81,5 до 108,7 м3/т. Наименьшие затраты воды на формирование одной тонны продукции получены на варианте с режимом орошения 80 % НВ и внесением доз удобрений нормой N180P115K170, коэффициент водопотребления составил 77,8 м3/т.
